마진의 종류에 따른 적합도의 차이 분석
상태바
마진의 종류에 따른 적합도의 차이 분석
  • 제로 편집팀
  • 승인 2017.01.19 16:15
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

고려대학교 대학원 보건과학과 치의기공전공
Department of Dental Lab. Science & Engineering, College of Health Science, Graduate School, Korea University
Introduction
치과 캐드캠 장비들이 나날이 발전하면서, 요즘에는 대부분의 보철물을 캐드캠 시스템으로 제작하게 되었다. 캐드캠 시스템은 환자 구강이나 석고모델을 컴퓨터 데이터로 만들 수 있는 스캐너가 필요하며, 스캔된 데이터 위에 보철물의 형상을 디자인하는 디자인 프로그램이 필요하다. 그리고 디자인된 보철물을 밀링 장비나 3D 프린터로 제작할 수 있다.
밀링 장비로 보철물을 제작하기 위해서는 공구 가공 경로 생성 프로그램으로 공구 경로(Tool path)를 생성해 주어야 한다. 생성된 공구 경로는 NC(Numerical Control)데이터로 변환 시킨 후 밀링 장비로 보철물을 제작한다 (Fig. 1).
Figure 1. Dental CAD/CAM systems (http://www.dentalnews.
or.kr/news/article.html?no=7184)

캐드캠 시스템으로 보철물을 제작하게 되면 다양한 변수들이 존재하게 되는데, 스캐너나 밀링장비에서 발생되는 오차뿐만 아니라 지대치의 형태 때문에 오차가 발생할 수 있다. 지대치의 형태가 길고 협소하게 되면 밀링장비의 절상 날이 보철물의 내면을 형성할 때 좁은 부분을 제대로 형성하기 어려운 점이 있으며, 지대치의 마진 형태에 따라서도 오차가 발생할 수 있다. 특히 캐드캠 시스템으로 크라운 보철물을 제작하기 위해서는 주로 Rounded beveledshoulder 마진과 Chamfer 마진을 주로 사용하고 있다.
지대치와 보철물 사이의 마진 차이는 과거 연구에서부터 중요하게 다뤄지고 있는 분야이다. 지대치와 보철물 사이의 마진에 차이가 발생하게 되면 미생물에 의해 2차 우식을 유발할 수 있으며, 그로 인해 보철물을 장기간 사용하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 지대치와 보철물 사이의 마진 차이는 McLean 등은 120㎛ 이하가 되어야 한다고 이야기 하고 있으며, 다른 저자들은 150㎛ 까지 임상적으로 허용가능하다고 이야기하고 있다. 결과적으로 Rounded beveled-shoulder 마진과 Chamfer 마진으로 지대치를 형성해서 보철물을 제작하면 밀링 장비로 마진의 형태를 가장 완벽하게 재현할 수 있는 형태가 최종 보철물에서도 효과적으로 보철물의 역할을 수행할 수 있을 것이다.
따라서 본 연구에서는 Rounded beveled-shoulder 마진과 Chamfer 마진으로 형성된 지대치를 이용해서 보철물을 제작하고, 나아가 밀링된 마진의 형태를 확인해서 밀링으로 제작된 보철물의 재현성을 확인하는 것이다.

Materials and Methods
본 연구를 위해 선정된 지대치는 올 세라믹 크라운을 위한 지대치로 Rounded beveled-shoulder 마진의 형태를 가진 16번 지대치 (AG-3 ZPVK, FrasacoGmbH, Tettnang, Germany)와 Chamfer 마진의 형태를 가진 26번 지대치 (AG-3 ZPVK, FrasacoGmbH, Tettnang, Germany)이다 (Fig. 2).

Figure 2. Rounded beveled-shoulder margin abutment and
Chamfer margin abutment

준비된 지대치는 개인 트레이와 인상재 (Aquasil Ultra;Dentsply Intl, St. York, PA, USA)를 이용해 인상 채득을 실시했다. 음형의 인상체는 스캔 전용 석고를 이용해서 석고 지대치 형상을 제작하였다. 제작된 석고 지대치는 블루 라이트 스캐너(IdenticaⓇBLUE,Medit,Seoul,Korea)로 스캔하여 지대치 스캔데이터를 채득하였다. 보철물의 형상은 채득된 지대치 스캔 데이터와 디자인 프로그램 (Dent CAD, Delcamplc.,Birmingham, UK)으로 크라운 보철물을 디자인 하였다. 보철물의 적합도는 삽입로 언더컷에 의해 오차를 크게 작용할 수 있으므로 26번 지대치의 삽입로 언더컷의 양은 0%로 설정했으며, 16번 지대치의 삽입로 언더컷의 양은 0.2%로 설정하였다.
마진 라인의 기준과 크라운 형상은 프로그램에서 계산된 값을 그대로 사용해서 변수를 줄였다. 완성된 크라운은 STL 파일로 저장하고 공구 가공 경로 생성 프로그램 (GO2dental, GO2cam International,Terreaux, Lyon, France)으로 불러왔다.
밀링으로 크라운 보철물을 제작하기 위해서 3 종류의 버를 사용했으며, 사용된 재료는 가공성이 좋고 제작 후 수축 이나 팽창이 없는 우레탄 블록(innoBlancⓇmodel, innoBlanc GmbH, Gewerbepark,Engelsbrand)을 이용해서 1:1로 가공하였다. 보철물 제작을 위해 5축 밀링 장비(DWX-50, Roland DGCorporation, Shizuoka, Japan)를 사용했으며 (Fig. 3), 각각 10개씩 제작하였다.
Figure 3. Dwx-50 milling machine

제작이 완성된 크라운 보철물은 3차원 평가를 위해 크라운 보철물의 내면을 블루 라이트 스캐너로 스캔하였다. 3차원 중첩 프로그램 (Geomagic Verify2015; Geomagic GmbH, Leipzig, Germany)을 이용하여 스캔된 데이터는 지대치 스캔데이터와 중첩시켜서 그 차이를 확인하였다.
마진 형상에 따른 크라운 보철물과 지대치와의 적합도(Fitness)를 통계적으로 분석하기 위해 통계 소프트웨어 (IBM SPSS Statistics 22; IBM SPSS Inc.)를 사용했다.

Results
Rounded beveled-shoulder 마진의 적합도는 72.5±0.6 ㎛이며, Chamfer 마진의 적합도는 65.4 ±0.3㎛으로 통계적으로 유의한 차이가 발생하였으며(p<0.5), 통계적으로 Chamfer 마진 지대치로 제작된 보철물의 적합도가 우수하였다.
Discussion and Conclusion 보철물을 밀링한 결과 Rounded beveled-shoulder 마진으로 제작된 크라운 보철물이 Chamfer 마진으로 제작된 크라운 보철물보다 적합도가 좋지 않은 것을 확인할 수 있다.
이러한 이유는 Rounded beveled-shoulder 마진의 형태에 각이 있기 때문에 밀링 장비로 제작할 때 각진 형태를 제대로 표현하지 못하는 것이 가장 큰 이유로 보인다. 그와 반대로 Chamfer 마진으로 제작된 크라운 보철물은 마진의 형태가 둥근 형태라서 볼 엔드밀 버로 제작할 때 자연스럽게 제작할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다 (Fig. 4).

Figure 4. A. Fitness of Rounded beveled-shoulder margin
abutment, B. Fitness of Chamfer margin abutment

하지만 Rounded beveled-shoulder 마진은 각이 존재하기 때문에 밀링 장비로 제작하기에는 문제가 있지만, 세라믹과 같은 취성이 존재하는 재료를 이용해 보철물을 제작하게 되면 마진의 폭이 두꺼워서 chipping이 생기는 경우가 적다. 하지만 Chamfer 마진의 경우 밀링 장비로 제작할 때 오차가 거의 없게 마진을 형성할 수 있지만, 세라믹과 같은 취성이 존재하는 보철물은 마진의 폭이 얇아져서 깨지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 마진의 형태에 따라 적절한 재료를 이용해서 보철물을 제작해야 한다.

REFERENCE
[1] Euan R, Figueras-Alvarez O, Cabratosa-Termes J, Oliver-Para R. Marginal adaptation of zirconium dioxide copings: influence of the CAD/CAM system and the finish line design. J Prosthet Dent 2014;112:155-62.
[2] McLean JW, von Fraunhofer JA. The estimation of cement film thickness by an in vivo technique. Br Dent J 1971;131:107-11.
[3] Peñate L, Basilio J, Roig M, Mercadé M. Comparative study of interim materials for direct fixed dental prostheses and their fabrication with CAD/CAM technique. J Prosthet Dent 2015;114:248-53.
[4] Tinschert J, Natt G, Hassenpflug S, Spiekermann H. Status of current CAD/CAM technology in dental medicine. Int J Comput Dent 2004;7:25-45.
[5] Gaspar M, Weichert F. Integrated construction and simulation of tool paths for milling dental crowns and bridges. Comput Aided Des 2013;45:1170-81.
[6] Eggbeer D, Bibb R, Williams R. The computer-aided design and rapid prototyping fabrication of removable partial denture frameworks. Proc Inst Mech Eng H 2005;219:195-202.
[7] Khng KYK, Ettinger RL, Armstrong SR, Lindquist T, Gratton DG, Qian F. In vitro evaluation of the marginal integrity of CAD/CAM interim crowns. J Prosthet Dent 2016;115:617-23.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.
주요기사